[发明专利]飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能装置和方法

说明书

本发明公开了飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的装置和方法，包括箱体，所述箱体右侧设有移动孔，所述移动孔内设有移动杆，所述移动杆贯穿于移动孔设置，所述移动杆位于箱体内固定连接设有激光加工头，所述移动孔内设有移动杆的卡位装置，所述箱体内左侧设有控制孔，所述控制孔内固定连接设有轴承，所述轴承内固定套设有控制杆，所述控制杆贯穿于轴承和固定孔设置，所述控制杆位于箱体内固定连接设有控制板，所述控制板的右侧设有滑槽，所述滑槽内滑动连接设有两个滑杆，两个所述滑杆贯穿于滑槽设置。本发明利用激光加工头发射飞秒激光，通过三维扫描振镜、视觉成像模块和激光焦点位置标定模块的协同配合完成对叶片榫头曲面的扫描加工，提高涡轮叶片榫头的微动磨损性能，操作简单，实用性强。

技术领域

本发明涉及涡轮叶片榫头技术领域，尤其涉及飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的装置和方法。

背景技术

微动磨损是指构件在循环载荷的作用下，由于表面某一部位与其它接触表面产生小振幅相对滑动而导致构件疲劳强度降低或早期断裂的现象，在涡轮叶片的使用过程中，经常会在叶片榫头和榫槽处产生微动磨损，生成微裂纹，这些微裂纹后续会在发动机激振力的长期作用下不断扩展，最终诱发疲劳断裂，造成严重飞行事故。目前常用的预防方法是对榫头表面处制备耐磨涂层或采用渗/注等工艺提高其抗磨损性能，但涂层在使用的过程中容易剥落，渗/注等工艺会影响材料的疲劳性能，因此上述工艺均存在一定的弊端。

为了解决该问题，本发明提出一种利用飞秒激光对叶片榫头直接扫描实现榫头抗磨损性能提升的装置和方法，工艺简单，提升效果显著，为解决叶片榫头微动磨损早期失效问题提供了一种切实可行的方法和手段。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：耐磨涂层在使用的过程中容易剥落，渗/注等工艺会影响材料的疲劳性能，因此提出飞秒激光扫描提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的装置和方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的装置，包括箱体，所述箱体右侧设有移动孔，所述移动孔内设有移动杆，所述移动杆贯穿于移动孔设置，所述移动杆位于箱体内固定连接设有激光加工头，所述移动孔内设有移动杆的卡位装置，所述箱体内左侧设有控制孔，所述控制孔内固定连接设有轴承，所述轴承内固定套设有控制杆，所述控制杆贯穿于轴承和固定孔设置，所述控制杆位于箱体内固定连接设有控制板，所述控制板的右侧设有滑槽，所述滑槽内滑动连接设有两个滑杆，两个所述滑杆贯穿于滑槽设置，两个所述滑杆位于滑槽外侧固定连接设有夹杆，所述夹杆之间通过第三弹簧连接设置，所述控制杆位于箱体外侧固定连接设有转动板，所述控制杆上滑动套设有移动环，所述移动环位于箱体和转动板之间设置，所述移动环通过第五弹簧和转动板连接设置，所述移动环侧壁对称设有多个通孔，所述箱体外侧固定连接设有两个固定杆，两个所述固定杆位于控制孔的两侧设置，且两个所述固定杆贯穿于通孔设置，所述箱体内设有激光加工头的位置限制装置。

优选地，所述卡位装置包括在移动孔内对称设置的多个卡槽，所述移动杆内设有空腔，所述空腔内对称滑动连接设有两个卡板，两个所述卡板之间通过第一弹簧连接设置，两个所述卡板远离对方的一侧固定连接设有卡杆，所述卡杆贯穿于空腔和卡槽匹配对应设置，两个所述卡板远离对方的一侧还固定连接设有按压板，所述按压板贯穿于空腔设置。

优选地，所述位置限制装置包括在箱体内设置接触板，所述接触板位于夹杆的下侧设置，且所述接触板和激光加工头对应设置，所述接触板的下侧固定连接设有第二弹簧，所述第二弹簧的另一侧和箱体固定连接设置，所述接触板的右侧固定连接设有接触杆，所述接触杆的上右侧固定连接设有第二齿条，所述箱体内转动连接设有转动杆，所述转动杆贯穿于箱体设置，所述转动杆位于箱体内固定套设有齿轮，所述齿轮和第二齿条啮合匹配连接设置，所述激光加工头下侧设有连接槽，所述连接槽内滑动连接设有第一齿条，所述第一齿条贯穿于连接槽设置，所述第一齿条位于齿轮的右侧和齿轮啮合连接设置，所述第一齿条位于连接槽内固定连接设有第四弹簧，所述第四弹簧的另一侧和连接槽固定连接设置。